Se graduó en el Liceo Scientifico Statale "Galileo Galilei" de Catania, en 1995. Pasó un año (1993) como estudiante de intercambio en la escuela secundaria Mission Viejo en Mission Viejo, California, en los Estados Unidos con Programas Interculturales AFS.
En 1999, completó una licenciatura en ciencias políticas en la Universidad de Nápoles Federico II, con una tesis sobre el derecho internacional. En 2000, se graduó con curso académico Sparviero IV, de la Accademia Aeronautica italiana, en Pozzuoli.
Parmitano completó su formación básica con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en el Programa Conjunto de Entrenamiento de Pilotos de Aviones a Reacción Euro-OTAN en la Base de la Fuerza Aérea Sheppard en Texas, en 2001. Completó el curso JCO/CAS con las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos en Europa (USAFE) en Sembach, Alemania, en 2002.
En 2003, obtuvo el título de Oficial de Guerra Electrónica en el Reparto Supporto Tecnico Operativo Guerra III Elettronica (ReSTOGE) en Pratica di Mare, Italia. Completó el Programa de Liderazgo Táctico (TLP) en Florennes, Bélgica, en 2005.
Tras la finalización de la formación de pilotos de licenciatura en 2001, Parmitano voló el avión AMX con el Escuadrón 13°, Ala 32.ª de Amendola, Apulia, desde 2001 hasta 2007. Durante ese tiempo, obtuvo todas las calificaciones de la aeronave, incluyendo; Listo para el combate, Líder Cuatro buques, y comandante de la misión / Líder del paquete.
Dentro del Escuadrón 13.ª, se desempeñó como jefe de la Sección de Formación y Comandante del Vuelo 76. También fue el oficial de guerra electrónica del Ala 32.ª (EWO).
En 2007, fue seleccionado por la Fuerza Aérea italiana para convertirse en un piloto de pruebas y calificado como piloto de pruebas experimentales en Epner, la escuela de piloto de pruebas francés en Istres.
En mayo de 2009, Parmitano fue seleccionado como astronauta de la ESA. En julio de 2009, Parmitano obtuvo un máster en ingeniería de pruebas de vuelo experimentales en el Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE), en Toulouse(Francia), como parte de la formación de pilotos de pruebas en EPNER, la escuela francesa de pilotos de pruebas en Istres.
Parmitano tiene el rango de maggiore (mayor) en la Fuerza Aérea Italiana. Es también un astronauta de la Agencia Espacial Europea. Ha registrado más de 2000 horas de vuelo, está clasificado en más de 20 tipos de aviones militares (tanto de ala fija y helicópteros) y ha volado más de 40 tipos de aeronaves.
En febrero de 2011, fue asignado como ingeniero de vuelo de la Expedición 36/37 (una misión de larga duración a la Estación Espacial Internacional), que puso en marcha a bordo de Soyuz TMA-09M el 28 de mayo de 2013 y llegó a la ISS el 29 de mayo. La misión se llamó Volare, que significa "volar" en italiano y es una reminiscencia de una canción muy famosa por el cantante italiano Domenico Modugno.
Durante el año 2019 volvió a subir a la ISS, a bordo de la Soyuz MS-13 el 20 de julio, formando parte de la Expedición 60/61, y siendo el Comandante en esta segunda expedición. Regresó a la tierra con éxito el 6 de febrero de 2020 tras 200 días y 16 horas en el espacio, acompañado de la astronauta americana Christina Koch y el ruso Alexandr Skvortsov.
ISS-61 EVA-6 (b) Luca Parmitano porta el nuevo sistema de bomba térmica
Honores especiales
En 2007, Parmitano fue condecorado con la Medaglia d'Argento al Valore Aeronautico (Medalla de Plata al Valor Aeronáutico) por el Presidente de la República Italiana tras aterrizar de forma segura su AMX en una emergencia provocada por una colisión con aves.
↑esa. «Asteroid Luca». European Space Agency(en inglés británico). Archivado desde el original el 24 de abril de 2019. Consultado el 26 de septiembre de 2026.
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